Herz, Gefäße, Kreislauf


Hintergrundwissen Herz, Gefäße, Kreislauf

Aufbau des arteriellen Blutgefäßsystems

Aufbau der Gefäßwände

Die Wände von Arterien und Venen setzen sich aus drei Schichten zusammen: Die innerste Schicht (Tunica intima oder Gefäßinnenhaut) besteht aus einem dünnen schützenden Endothel, einer Zellschicht also, die die innere Oberfläche der Gefäße auskleidet, zusammen mit einigen Lagen Bindegewebezellen. Die Intima spielt bei der Entstehung der Arteriosklerose eine wichtige Rolle. In der Mitte liegt die Muskelschicht, sie ist bei Arterien deutlich stärker als bei Venen. Die äußere Schicht (Tunica externa) setzt sich aus Bindegewebe und elastischen Fasern zusammen. Sie verankert das Gefäß in seiner Umgebung und sichert bei größeren Gefäßen auch die Versorgung des Gefäßes selbst.

In herznahen Bereichen sind alle Arterien elastisch. Während das Herz das Blut in sie hineinpumpt, weiten sie sich wie ein schlauchförmiger Luftballon und kappen so die Blutdruckspitzen. Nach dem Ende des Herzschlags ziehen sie sich wieder zusammen und drücken so das Blut weiter. Durch diese Windkesselfunktion werden die Blutströmung verfestigt und zugleich die druckempfindlichen kleinsten Blutgefäße geschont. Das Nachlassen der Windkesselfunktion ist eine der Ursachen für den Blutdruckanstieg im höheren Lebensalter.

Das weitaus meiste Blut im menschlichen Körper (~ zwei Drittel) befindet sich jedoch nicht im arteriellen System, sondern in den Venen. Es wird nur langsam und mit geringem Druck zum Herzen zurücktransportiert. Venenwände sind deshalb dünner als Arterienwände.

Blutdruckregulation

Innerhalb des arteriellen Systems wird das Blut durch Druck rasch im Körper verteilt. Der Druck, mit dem das Blut durch die Blutgefäße fließt, hängt von der Herzleistung, vom Durchmesser der Blutgefäße und ihrer Elastizität ab. Rezeptoren in den Blutgefäßen melden den aktuellen Blutdruck an das unwillkürliche Nervensystem (autonomes Nervensystem). Die Durchmesser der Gefäße und die Herzleistung werden an geänderte Anforderungen anpasst, wie sie z. B. schon bei einem einfachen Lagewechsel vom Liegen ins Stehen auftreten.

Aufbau des venösen Gefäßsystems

Venöse Gefäßkrankheiten sind entgegen landläufiger Meinung nicht harmlos. Sie sind sehr häufig für dauernde oder vorübergehende Gefäßerkrankungen der Beine sowie Arbeitsunfähigkeit verantwortlich. In Mitteleuropa leidet ein Drittel der Bevölkerung an Krampfadern, bei jedem Hundertsten liegt ein offenes Bein vor.

Etwa zwei Drittel des Bluts im menschlichen Körper befinden sich nicht im arteriellen System, sondern in den Venen und werden nur langsam und mit geringem Druck zum Herzen zurücktransportiert. Venenwände sind deshalb dünner als Arterienwände. Die Intima bildet bei ihnen Venenklappen, die als Einweg-Ventile dafür sorgen, dass das Blut nicht zurücksackt, sondern nur in Richtung Herz fließen kann.

Die großen Venen verlaufen meist parallel zu den großen Arterien des Körpers. An den Beinen gibt es 3 Arten von Venen: oberflächliche Venen, die ein Netzwerk direkt unter der Haut bilden, tiefe Beinvenen, die tief in der Muskulatur das Blut zum Herzen zurücktransportieren, und Perforansvenen, die das oberflächige mit dem tiefen Venensystem verbinden.

Der Druck für den Transport des venösen Bluts Richtung Herz entsteht durch die Pulswelle in den Arterien und durch Kontraktionen der umgebenden Muskeln, die die Venen zusammendrücken. Körperliche Bewegung leistet daher einen wesentlichen Beitrag für den Blutrückfluss zum Herzen – dieser Effekt wird auch als Muskelvenenpumpe (Muskelpumpe) bezeichnet.

Ebenso unterstützt das lymphatische System den von den Venen geleisteten Rücktransport des Bluts zum Herzen und entwässert dadurch zusätzlich Arme und Beine.

Aufbau und Funktion der Lymphgefäße

Als Lymphe (wörtlich „klares Wasser“) wird die in den Lymphgefäßen fließende wässrige hellgelbe Flüssigkeit bezeichnet. Sie transportiert Eiweiße, Fette, Wasser und Immunzellen. Sie passiert dabei die Lymphknoten und fließt über einen zentralen Sammelleiter, den Ductus thoracicus in der Nähe des Herzens in das Venensystem. Das Lymphgefäßsystem ähnelt dem venösen System und ergänzt dieses. Es hat zwar nur eine geringere Transportkapazität, übernimmt dafür aber in seinen Schaltstellen, den Lymphknoten, eine zentrale Rolle in der Abwehr und bei der Beseitigung von Krankheitserregern, lokalen Entzündungsprozessen und entarteten Krebszellen.

Die Lymphknoten haben deshalb eine Schlüsselrolle in der Diagnostik chronischer Entzündungsprozesse, v. a. aber von gut- und bösartigen Tumorerkrankungen.

Blutdruckmessung

Bei der Blutdruckmessung werden zwei Werte, der systolische und der diastolische Blutdruck ermittelt.

Durch das Aufblasen der Blutdruckmanschette wird der Blutfluss in der Arterie zunächst vollständig unterbunden. Durch langsames Ablassen des Manschettendrucks ermittelt der Arzt mit dem Stethoskop oder durch das Tasten des Pulses am Handgelenk den Druckwert, bei dem die Pulswellen die Manschette gerade wieder passieren. Dieser Wert entspricht dem ersten Wert einer Blutdruckmessung, dem systolischen Blutdruck. Er gibt den Druck an, mit dem das Herz das Blut in das Gefäßsystem pumpt. Der plötzliche Druckanstieg im Gefäßsystem führt dazu, dass sich die Hauptschlagader und die großen Arterien auf Grund ihrer Elastizität dehnen und die Druckwelle des Herzens somit zum Teil auch in Dehnungsenergie umgewandelt wird.

Der niedrigere diastolische Blutdruckwert kommt nun dadurch zustande, dass sich in der Zeit, in der sich das Herz erneut mit Blut füllt, die gedehnten Gefäße wieder auf ihren ursprünglichen Durchmesser zusammenziehen und damit den Blutfluss im Gefäßsystem aufrechterhalten. Dieser zweite Wert entspricht dem Manschettendruck, bei dem die stethoskopisch hörbaren Pulswellen in ihrer Intensität plötzlich abnehmen oder gar nicht mehr zu hören sind.

Die Messwerte werden aus historischen Gründen in mmHg (Millimeter Quecksilbersäule) angegeben.

24-Stunden-Blutdruck-Messung. Mit der 24-Stunden-Blutdruck-Messung werden unter Alltagsbedingungen tagsüber und nachts automatisch Blutdruckwerte in 15- bis 30-minütigen Abständen über eine Oberarmmanschette ermittelt und in einem kleinen Aufnahmegerät gespeichert, das mit einem Gurt am Körper befestigt ist. Während der Messzeit notiert der Patient alle Beschwerden, Aktivitäten, Ruhephasen und Medikamenteneinnahmen. Am Folgetag werden die aufgezeichneten Blutdruckwerte zusammen mit dem zugehörigen Protokoll vom Arzt ausgewertet. Die vielen, über den Tag verteilten Messwerte erlauben eine umfassende Bewertung der Blutdrucksituation.

Die medizinischen Fachgebiete Kardiologie und Angiologie

Die Kardiologie ist das Teilgebiet der Inneren Medizin, bei dem die Erkennung, Behandlung und Rehabilitation von Erkrankungen des Herzens, des Herz-Kreislauf-Systems und der herznahen Gefäße im Vordergrund stehen. Neben der medikamentösen Therapie werden Herzkatheteruntersuchungen, spezielle Ultraschalluntersuchungen von Herz und Gefäßen, verschiedene Formen von EKG-Untersuchungen sowie die Implantation und Kontrolle von Herzschrittmachern durchgeführt. Über Herzkatheter nimmt der Kardiologe auch kleinere Eingriffe an Herzkranzgefäßen, Herzklappen, Herzscheidewänden, herznahen Gefäßverläufen und Erregungsleitungsbahnen vor.

Ergibt sich anhand der Untersuchungsbefunde die Notwendigkeit einer Operation, werden die Patienten an die Herzchirurgie weitergeleitet.

Die Kinderkardiologie ist ein Teilgebiet der Kinderheilkunde, in dem die Erkennung und Behandlung angeborener und entzündlich bedingter Herzfehler bei Kindern und Jugendlichen im Vordergrund stehen.

Die Herzchirurgie (genauer Herz-Thorax-Chirurgie) befasst sich mit allen operativen Eingriffen am Herzen und den herznahen Gefäßen. Darunter fallen Operationen an den Herzkranzgefäßen, den Herzklappen und den großen Gefäßen des Brustraums, die operative Korrektur von angeborenen und erworbenen Herzfehlern bis hin zu Herztransplantationen. Die Herz-Thorax-Chirurgie ist eine eigenständige Facharztweiterbildung.

Die Angiologie ist das Teilgebiet der Inneren Medizin, das sich unter Anwendung zahlreicher invasiver und nicht-invasiver Untersuchungsmethoden der Erkennung und nicht-chirurgischen Behandlung von Krankheiten der Arterien, Venen und Lymphgefäße widmet. Zur Verbesserung der Durchblutung wenden Angiologen medikamentöse und physikalische Therapieverfahren an, sie versorgen auch durchblutungsbedingte Gewebeschäden. Ein Untergebiet der Angiologie ist die Lymphologie, die sich besonders der Behandlung chronischer Lymphödemerkrankungen widmet.

Die Gefäßchirurgie ist auf die Erkennung und die operative Behandlung von Erkrankungen, Verletzungen, Infektionen und Fehlbildungen der Gefäße des Bauchraums, der Extremitäten und der hirnversorgenden Gefäße spezialisiert.

Elektrokardiogramm (EKG)

Ruhe-EKG. Bei der Herzaktion fließen winzige elektrische Ströme in den Herzmuskelzellen. Die Summe der elektrischen Ströme aller Herzmuskelzellen wird im Elektrokardiogramm (EKG) aufgezeichnet; das typische EKG ist das Ruhe-EKG im Liegen. In den Aufzeichnungen dieser elektrischen Herzstromkurven spiegeln sich viele Funktionsstörungen der Herzmuskelzellen wider.

Sehr viele Herzerkrankungen fallen bereits im EKG auf, deshalb eignet es sich gut als Vorsorgeuntersuchung im Rahmen eines Check-ups oder zur Beurteilung der Operationsfähigkeit eines Patienten. Aus den EKG-Kurven ergeben sich Hinweise auf den Herzrhythmus, auf die Arbeitsbelastung der einzelnen Herzkammern, auf Herzmuskelentzündungen und auf Durchblutungsstörungen der Herzmuskulatur bis hin zum Herzinfarkt. Selbst die Aktionen eines Schrittmachers lassen sich im EKG von der natürlichen Herzaktion unterscheiden.

Um die verschiedenen Regionen des Herzens voneinander abzugrenzen, zeichnen Elektroden, die an den Extremitäten und auf der Brust angebracht werden, zwölf verschiedene Herzstromkurven auf. Die Wellen und Zacken einer Herzstromkurve, Ruhe-EKG, wurden willkürlich mit den Großbuchstaben P bis T bezeichnet. Dabei repräsentiert die P-Welle die Herzvorhöfe und die Abschnitte Q–T die beiden Herzkammern. Bei Durchblutungsstörungen der Herzmuskulatur ändert sich vor allem der Streckenverlauf zwischen S-Zacke und T-Welle.

Belastungs-EKG. Verengungen der Herzkranzgefäße führen über lange Zeit noch nicht zu Funktionsstörungen der Herzmuskulatur, weil andere Herzkranzgefäße die Blutversorgung mit übernehmen oder die Durchblutung in Ruhe noch ausreicht. Wenn aber unter Belastung der Sauerstoffbedarf steigt, kann der verringerte Blutfluss nicht mehr kompensiert werden. Es entsteht ein Sauerstoffmangel in den betroffenen Herzregionen, der typische EKG-Veränderungen auslöst, nach denen der Arzt im Belastungs-EKG (Ergometrie) sucht.

Auf einem Fahrrad (Ergometer) sitzend tritt der Patient bei angelegten EKG-Elektroden gegen einen steigenden Widerstand in die Pedale. In regelmäßigen Abständen wird ein EKG geschrieben sowie Blutdruck und Puls kontrolliert. Die Belastung steigert sich solange, bis die Ausbelastungsfrequenz erreicht ist bzw. EKG-Veränderungen oder Beschwerden auftreten.

Die Ausbelastungsfrequenz entspricht der Anzahl von Herzschlägen pro Minute, bei der Durchblutungsstörungen im EKG mit großer Wahrscheinlichkeit durch typische ST-Senkungen und -Hebungen erkennbar werden. Diese Herzfrequenz errechnet sich nach folgender Formel: Bei Männern 214 – 0,8 x Alter in Jahren und bei Frauen 209 – 0,7 x Alter. Bei einem Ausdauertraining sollten allerdings nur 60–75 % dieser (maximalen) Herzfrequenz erreicht werden.

Nur wenn diese Ausbelastungsfrequenz tatsächlich erreicht wird, zeigt ein Belastungs-EKG gefährliche Herzkranzgefäßverengungen in bis zu 80 % der Fälle. Wird die Belastung z. B. wegen Begleiterkrankungen (z. B. orthopädische Probleme, Lungenerkrankungen, starker Blutdruckanstieg oder muskuläre Erschöpfung) vorzeitig abgebrochen, so sagt ein unauffälliges Belastungs-EKG wenig. Auch bereits bestehende EKG-Veränderungen oder die Einnahme bestimmter Medikamente (z. B. Digitalis) reduzieren den Aussagewert eines Belastungs-EKGs.

Umgekehrt deutet ein Belastungs-EKG manchmal auf eine Herzkranzgefäßverengung hin, ohne dass sich der Verdacht bei weiterführenden Untersuchungen bestätigt. Frauen sind von diesem so genannten falsch positiven Belastungs-EKG häufiger betroffen als Männer. Vorübergehende, hormonbedingte Verkrampfungen der Herzkranzgefäße könnten hierfür verantwortlich sein.

Das Belastungs-EKG dient als Kontrolluntersuchung bei bereits bekannter Herzkrankheit oder als Suchmethode, wenn ausgeprägte Risikofaktoren für Durchblutungsstörungen des Herzens vorliegen. So wird es z. B. beim Herztraining nach einer Bypass- oder einer anderen Herzoperationen zur Kontrolle eingesetzt. Darüber hinaus dient es als Vorsorgeuntersuchung vor schweren Operationen oder bei Berufsgruppen, bei denen ein plötzlicher Herzinfarkt andere Menschen gefährden würde (z. B. Piloten) oder die extremen körperlichen Belastungen ausgesetzt sind (z. B. Feuerwehrleute).

Obwohl das Belastungs-EKG häufig in deutschen Hausarzt- und Internistenpraxen durchgeführt wird, gilt es bei beschwerdefreien Menschen ohne Risikofaktoren nicht als notwendige Routineuntersuchung. Dementsprechend gibt es unterschiedliche Meinungen darüber, ob ein Belastungs-EKG bei beschwerdefreien Männern über 40 bzw. Frauen über 50 Jahre empfohlen werden sollte, wenn sie einen Check-up durchführen oder nach längerer Pause wieder mit intensiverem sportlichen Training beginnen wollen.

Langzeit-EKG. Beim Langzeit-EKG wird über 24 Stunden ununterbrochen ein EKG aufgezeichnet, um Herzrhythmusstörungen erfassen und beurteilen zu können, die nur zeitweise auftreten. Dazu werden am Brustkorb Klebeelektroden angebracht und mit einem kleinen Aufnahmegerät (ähnlich einem Walkman) verbunden, das mit einem Gurt am Körper befestigt ist. Während der EKG-Aufzeichnung protokolliert der Patient alle Aktivitäten, Medikamenteneinnahmen und Beschwerden wie Schwindel oder Herzklopfen. Bei der Auswertung der EKG-Kurven werden seine Protokollangaben einbezogen.

Eine Sonderform des Langzeit-EKGs stellt ein Ereignisrekorder (event recorder) dar. Hier startet der Untersuchte selbst die EKG-Aufzeichnung immer dann per Tastendruck, wenn er Beschwerden spürt. Auf diese Weise kann ein ununterbrochener Zeitraum von mehreren Tagen überwacht werden.

Elektrophysiologische Untersuchung (EPU). Bei der Elektrophysiologischen Untersuchung (EPU) werden die EKG-Kurven über mehrere spezielle Elektrodenkatheter direkt im Herzen gemessen. Die Katheter werden über Venen in die rechten Herzhöhlen geschoben und dort platziert. Damit ist die Analyse des elektrischen Erregungsablaufs im Herzen in seiner genauen örtlichen und zeitlichen Abfolge möglich. Bestimmte Formen von Herzrhythmusstörungen sind nur so zu diagnostizieren. Der Arzt schätzt mit der EPU auch ab, ob die Gefahr besteht, dass sich ein lebensbedrohliches Kammerflimmern aus den vorhandenen Herzrhythmusstörungen entwickelt. Solche aufwendigen Untersuchungen sind nur in spezialisierten kardiologischen Zentren möglich.

Herzkatheteruntersuchung

Für viele Herzerkrankungen ist die Herzkatheteruntersuchung sehr aussagekräftig. Dabei sondiert der Arzt das rechte und das linke Herz mit einem millimeterdünnen biegsamen Kunststoffschlauch (dem Katheter). Über diesen spritzt er Kontrastmittel und misst den Blutdruck sowie den Sauerstoffgehalt in den einzelnen Herzkammern. Mit einer kleinen Biopsiezange entnimmt er bei Bedarf Herzmuskelgewebe (Herzmuskelbiopsie, Myokardbiopsie), um es z. B. auf Entzündungszeichen zu untersuchen.

Bei der Rechtsherzkatheterisierung (Einschwemmkatheter-Untersuchung) wird der Katheter über eine Vene der Ellenbeuge oder der Leiste bis zum rechten Herzen und weiter in die Lungenarterien vorgeschoben. Oft befindet sich an seiner Spitze ein aufblasbarer Ballon, der vom venösen, also Richtung Herz fließenden Blutstrom mitgeschwemmt wird und so das Vorschieben des Katheters erleichtert. Bei der Rechtsherzkatheterisierung stehen Druckmessungen und die Bestimmung des Sauerstoffgehalts in den rechten Herzhöhlen und in den Lungengefäßen im Vordergrund. Eine Rechtsherzkatheterisierung ist heute selten, weil viele Ergebnisse bereits durch eine Echokardiografie erhältlich sind.

Die Linksherzkatheterisierung ist dagegen eine wichtige Standarduntersuchung und fast immer mit einer Kontrastmitteldarstellung der Herzhöhlen und der Herzkranzarterien verbunden. Um einen Katheter ins linke Herz vorschieben zu können, muss eine Arterie punktiert werden. Meist benutzt der Arzt dafür Arterien der Leiste oder des Ellbogens, seltener des Handgelenks. In den linken Herzhöhlen und in der Hauptschlagader bestimmt der Arzt zunächst den Blutdruck und den Sauerstoffgehalt des Bluts, bevor er Kontrastmittel einspritzt, um die Pumpfunktion des Herzens und die Herzklappenfunktion am Röntgenschirm zu beurteilen.

Anschließend sondiert er die nach der Aortenklappe aus der Aorta abgehende rechte und linke Herzkranzarterie und füllt sie mit Kontrastmittel. Diese Koronarangiografie stellt das weit verzweigte Herzkranzgefäßsystem mit allen Engstellen und Verschlüssen dar. Wenn sich eine Verengung im Herzkranzgefäß zeigt, kann das betroffene Gefäß im gleichen Untersuchungsgang gedehnt und wieder durchgängig gemacht werden (Gefäßaufdehnung). Nach einer Linksherzkatheteruntersuchung muss die Blutung der punktierten Arterie über mehrere Stunden mit einem Druckverband gestillt werden. Nach einer Leistenpunktion wird eine mehrstündige Bettruhe verordnet, um das Risiko einer Nachblutung zu verringern.

Bei einer Linksherzkatheteruntersuchung kommt es häufig zu kleinen arteriellen Gefäßverletzungen; in weniger als jedem 1000. Fall ergeben sich schwere Komplikationen wie Herzinfarkt oder Schlaganfall. Daher wird die Notwendigkeit einer solchen Untersuchung sorgfältig geprüft – häufig gibt es jedoch keine Alternative.

Herzultraschall

Echokardiografie (Herzecho, Herzultraschall) ist die Ultraschalluntersuchung des Herzens. Sie macht Herzmuskel, Herzhöhlen, Herzklappen und Herzbeutel, die Pumpbewegungen der Herzkammern und die Blutströmungsrichtung innerhalb der Herzhöhlen sichtbar.

Die Echokardiografie gehört zu den wichtigsten Untersuchungsmethoden am Herzen. Sie gibt wertvolle diagnostische Hinweise zu fast allen Herzkrankheiten und kann schnell, unkompliziert und beliebig oft zum Einsatz kommen. Wenn andere Gewebe wie die Lunge oder Fett, Adipositas, das Herz zu stark verdecken, ist eine Echokardiografie allerdings nur eingeschränkt durchführbar.

Die Untersuchung findet im Liegen statt. Mit der Ultraschallsonde wird die mit Kontaktgel bestrichene linke Brustkorbhälfte über dem Herzen abgefahren. Die Methode wird daher auch transthorakale Echokardiografie (TTE) genannt, weil der Ultraschall von außen durch den Brustkorb auf das Herz trifft.

Eine Beurteilung der Herzkranzgefäße ist damit allerdings nicht möglich. Stattdessen können aber mit einer Stressechokardiografie (Belastungsechokardiografie) die Auswirkungen von Durchblutungsstörungen an den Herzkranzgefäßen sichtbar gemacht werden. Noch bevor der belastungsbedingte Sauerstoffmangel der Herzmuskulatur zu sichtbaren EKG-Veränderungen führt, treten bereits geringe Bewegungsstörungen der betroffenen Herzmuskelwandabschnitte auf – und diese werden mit der Stressechokardiografie erfasst.

Die Belastung wird bei der Stressechokardiografie entweder mit dem Fahrradergometer oder durch eine Infusion mit herzfrequenzsteigernden Medikamenten (pharmakologische Belastung) bis zur Ausbelastungsfrequenz erhöht. Vorteil der pharmakologischen Belastung ist, dass der Patient dabei entspannt auf dem Untersuchungsplatz liegt und so leichter zu untersuchen ist.

Bei Patienten, die für eine Ultraschalluntersuchung geeignet sind, können mit der Stressechokardiografie bedeutsame Herzkranzgefäßverengungen in etwa 90 % der Fälle erfasst werden. Sie dient z. B. dazu, unklare Befunde von Herzkatheteruntersuchungen zu prüfen oder nach einem Herzinfarkt abgestorbenes Narbengewebe von dem noch lebensfähigen Herzmuskelgewebe abzugrenzen, da sich beide unter Belastung echokardiografisch verschieden verhalten. Dies ist bedeutsam für die Behandlung verengter Herzkranzgefäße in einem Infarktgebiet.

Eine weitere Form der Echokardiografie ist die transösophageale Echokardiografie (TEE). Hier muss der Patient (wie bei einer Magenspiegelung) eine kleine Ultraschallsonde schlucken, mit der das Herz von der Speiseröhre aus untersucht wird. Herzvorhöfe, Klappen und Scheidewände, aber auch die Aorta werden so größer dargestellt, so dass sich z. B. Defekte in der Vorhofscheidewand oder eine entzündete Herzklappe besser beurteilen lassen. Einige Herzareale wie z. B. Aussackungen des Herzvorhofs (die Herzohren) sind sogar nur mit dieser Untersuchung einsehbar. Diese Untersuchung ist z. B. bei Vorhofflimmern wichtig, weil sich gerade in den Herzohren Blutgerinnsel bilden, die aus dem Herzen ausgeschwemmt werden und zu einer Embolie und nachfolgend zu einem Schlaganfall führen können.

Andere Ultraschalluntersuchungen. Auch das fließende Blut selbst reflektiert den Ultraschall. Mit der Dopplersonografie können die Fließrichtung und die Fließgeschwindigkeit des Bluts bestimmt werden. Die gleichzeitige Darstellung von Gewebestrukturen und fließendem Blut in einem Monitorbild bezeichnet man als Duplexsonografie. Werden zusätzlich die Geschwindigkeit und die Richtung des fließenden Bluts durch unterschiedliche Farben dargestellt, so spricht man von einer farbkodierten Duplexsonografie oder Farbduplexsonografie. Damit findet der Arzt Engstellen (Stenosen) und Erweiterungen (z. B. Aneurysmen) vor allem in Hals-, Bauch- und Extremitätengefäßen und bestimmt ihren Schweregrad.

Innovative Untersuchungsverfahren in der Kardiologie

Kardio-CT. Das Kardio-CT (Mehrzeilen-CT, Multislice-CT, MSCT) ist ein CT mit sehr vielen, qualitativ hochwertigen Aufnahmen innerhalb kürzester Zeit. Es stellt das Herz in Aktion dar.

Mit dem Kardio-CT prüft der Arzt, ob und wo Herzkranzgefäße verkalkt sind und eine koronare Herzkrankheit vorliegt. Nach venöser Kontrastmittelgabe sieht der Arzt die Herzkranzarterien und ihre Engstellen, ohne dass die Umstände und Risiken einer Koronarangiografie in Kauf genommen werden müssen. Auch die Durchgängigkeit von Bypass-Gefäßen lässt sich in der Regel gut beurteilen.

Ein wesentlicher Nachteil der Untersuchungsmethode besteht darin, dass das Ausmaß einer Gefäßengstelle nicht sicher bestimmt werden kann, wenn die Herzkranzgefäße stark verkalkt sind oder eine Gefäßstütze eingebracht wurde. Das Kardio-CT wird daher vor allem zur Ausschlussdiagnostik eingesetzt, wenn eine koronare Herzkrankheit eher unwahrscheinlich ist. Wenn der Arzt ein verengtes Herzkranzgefäß vermutet, ist eine Herzkatheteruntersuchung auch deshalb zweckmäßiger, weil diese gleich mit einer Gefäßaufdehnung verbunden werden kann.

Das Kardio-CT hat den Vorteil, dass neben den Blutströmen in den Herzhöhlen und Herzkranzgefäßen auch der Herzbeutel, der Herzmuskel und die das Herz umgebenden Organe und großen Gefäße abgebildet werden. Diese detaillierte Abbildung des Herzens hilft auch bei der Beurteilung angeborener Herzfehler und der Ergebnisse einer Korrekturoperation.

Kernspin des Herzens. Das Kernspin gibt alle Herzstrukturen, die großen Gefäße und die das Herz umgebenden Organe in jeder beliebigen Schichtebene detailgetreu wieder. Das Kardiokernspin (Kardiale Magnetresonanztomografie, CMR) stellt das Herz wie beim Kardio-CT in Aktion dar. So lässt sich seine Pumpfunktion beurteilen und auch angeborene Herzfehler werden übersichtlich abgebildet.

Mit der MR-Angiografie (Magnetresonanz-Angiografie) lässt sich fließendes Blut auch ohne vorherige Kontrastmittelgabe erkennen. Der Arzt diagnostiziert damit Gefäßanomalien und -verengungen sowie Gefäßverschlüsse und Umgehungskreisläufe der großen und mittelgroßen Gefäße des Brust- und Bauchraums, des Gehirns und der Extremitäten. Vielfach ersetzt diese Methode bereits die konventionelle Angiografie. Kleine Gefäße wie z. B. kleinere Herzkranzarterien, sind so jedoch nicht zuverlässig darzustellen.

Mit dem Stresskernspin (Stress-Magnetresonanztomografie) werden nach einer Infusion von herzfrequenzsteigernden Medikamenten neu entstehende Herzwandbewegungsstörungen erkannt, anhand derer auf hochgradige Herzkranzgefäßverengungen des untersuchten Herzmuskelabschnitts geschlossen werden kann. Ein Stresskernspin ermöglicht auch, einen dauerhaft geschädigten Herzmuskel, Herzwandaneurysma, von noch funktionsfähigem Muskelgewebe abzugrenzen, das nach einem Herzinfarkt nur vorübergehend Wandbewegungsstörungen zeigt.

Diese Methode liefert ähnliche Ergebnisse wie ein Belastungs-EKG oder eine Herzszintigrafie, bietet aber bei allen Patienten eine gleich gute Bildqualität.

Besondere Vorsichtsmaßnahmen für alle Kernspin-Untersuchungen ergeben sich für Träger von metallhaltigen Herzschrittmachern, mechanischen Herzklappen oder nach Operationen mit metallischen Clips zur Blutstillung, weil die bei der Untersuchung entstehenden starken Magnetfelder Komplikationen hervorrufen können.

Herzszintigrafie. Bei der Herzszintigrafie (Single-Photon-Emissions-CT, SPECT, Myokardszintigrafie) werden schwach radioaktive Substanzen wie Thallium oder Technetium über eine Armvene in das Gefäßsystem gegeben, um die funktionellen Auswirkungen einer koronaren Herzkrankheit zu erfassen. Eine rotierende Gammakamera nimmt die Verteilung der radioaktiven Substanzen im Herzmuskel auf und stellt sie in Schnittbildern dar.

Wird die Szintigrafie im Anschluss an eine ergometrische Belastung bis zur Ausbelastungsfrequenz durchgeführt, reichert sich die radioaktive Substanz zunächst nur in der gut durchbluteten und damit funktionstüchtigen Herzmuskulatur an, jedoch nicht in minderdurchblutetem oder bereits vernarbtem, totem Herzmuskelgewebe. In schlechter durchblutetem, aber noch funktionsfähigem Herzmuskelgewebe reichern sich die radioaktiven Substanzen langsamer an. Wenn sie auch nach 4–5 Stunden in bestimmten Regionen des Herzens nicht sichtbar sind, ist das Gewebe tot. Die Herzszintigrafie erlaubt somit die Abgrenzung von gut durchblutetem, schlechter versorgtem und bereits vernarbtem Herzmuskelgewebe.

Positronenemissionstomografie. Dieses modernste nuklearmedizinische Untersuchungsverfahren stellt den Stoffwechsel der Herzmuskulatur dar und kann dadurch funktionsfähige Herzmuskulatur von funktionsgestörtem Herzmuskelgewebe abgrenzen. Die Positronenemissionstomografie (PET) bietet jedoch keinen wesentlichen Informationsgewinn gegenüber den bereits etablierten Untersuchungsmethoden, so dass sich aus ihrem Ergebnis meist keine anderen Therapieentscheidungen ableiten lassen.

Klinische Untersuchungen der Durchblutung

Lagerungsversuch nach Ratschow. Beim Lagerungsversuch nach Ratschow hebt der Patient die Beine um etwa 45°-90° an und führt mit den Füßen zusätzlich kreisende Bewegungen aus, bis sie blass werden und die Waden zu schmerzen beginnen. Bei Gefäßgesunden tritt dies nach etwa 2 Minuten ein. Werden die Beschwerden schon deutlich früher bemerkt oder fällt eine Seitendifferenz auf, so weist dies auf eine Durchblutungsstörung hin.

Wenn die Waden schmerzen, setzt sich der Patient auf und stellt seine Füße auf den Boden. Die Zeit bis zum Einschießen des Bluts (in der Regel nur wenige Sekunden) gibt insbesondere bei einer Seitendifferenz Hinweise auf Durchblutungsstörungen des Beins.

Allen-Test. Beim Allen-Test wird die Durchblutung der Hand getestet, für die zwei Arterien verantwortlich sind, die an der Innen- und Außenseite des Unterarms durch das Handgelenk in die Hand eintreten. Sie werden beide gleichzeitig am Handgelenk abgedrückt, während der Patient die Faust heftig öffnet und schließt. Damit ist die Blutzufuhr zur Hand unterbrochen, sie wird blass. Nach Freigabe jeweils einer Arterie sollte die Hand nach etwa 5 Sekunden wieder normal durchblutet sein, sonst ist ein Verschluss oder eine Engstelle (Stenose) der Arterie naheliegend.

Gehtest. Beim Gehtest bewegt sich der Patient bei 12 % Steigung und einer Geschwindigkeit von 3 km/h auf einem Laufband. Die entstehenden Beinschmerzen und die Länge der erreichten Strecke erlauben Rückschlüsse auf Durchblutungsstörungen der Beine. Als Alternative zum Laufband ist auch ein schnelles Gehen in der Ebene mit zwei Schritten pro Sekunde möglich.

Klinische Untersuchungen des Herzens

Herz- und Gefäßkrankheiten sind mit großem Abstand die häufigste Todesursache unserer Zeit. Mehr als die Hälfte der Todesfälle gehen in den Industriestaaten auf ihr Konto, und selbst in den so genannten Entwicklungsländern nehmen sie stark zu. Entsprechend häufig sind Erkrankungen von Herz und Gefäßen – und jeder Arzt nimmt sie aufgrund ihrer Gefährlichkeit ernst.

Bei der Untersuchung kann der Arzt den Zustand des Herz-Kreislauf-Systems nach einem sorgfältigen Patientengespräch, Anamnese, in Verbindung mit einer körperlichen Untersuchung bereits relativ gut einschätzen. Apparative Untersuchungsverfahren verbessern die Diagnosemöglichkeiten nochmals erheblich.

Abklopfen. Beim Abklopfen des vorderen linken Brustkorbs (Herz-Perkussion) schätzt der Arzt die Herzgröße ab.

Tastuntersuchung. Bei der Tastuntersuchung von Herz und Gefäßen (Herz-Palpation) ertastet der Untersucher die stoßenden Bewegungen des pulsierenden Herzmuskels am linken Brustkorb und die fortgeleiteten Blutdruckwellen in den Arterien. Die Qualität des Herzstoßes und des Pulses (kräftig, schwach oder wechselnd, regelmäßig oder unregelmäßig) sowie die Pulsfrequenz geben Hinweise auf die Herzfunktion und auf die Beschaffenheit der Gefäße.

Ideale Arterien zum Palpieren (Tasten) des Pulses liegen an Hand- und Fußgelenken, an den Ellen-, Leisten- und Kniebeugen sowie seitlich am Hals.

Abhorchen. Jeder Herzzyklus, bei dem Blut aus dem Herzen gepumpt wird, erzeugt zwei hörbare Töne.

Der erste Herzton (1. HT) entsteht durch die plötzliche Anspannung der Herzmuskulatur und durch die Öffnung der Pulmonal- und Aortenklappe. Das Schließen dieser Herzklappen am Ende der Austreibungsphase des Bluts verursacht den zweiten Herzton (2. HT). Zwischen diesen zwei Herztönen hört der Arzt beim Herz-Abhorchen (Herz-Auskultation) normalerweise keine Geräusche oder Töne.

Krankhaft veränderte Herzklappen, eine defekte Herzscheidewand oder eine Entzündung des Herzbeutels führen zu charakteristischen Nebengeräuschen. Bei Herzrhythmusstörungen sind die Abstände zwischen den Herztönen unregelmäßig und das Herz ist nicht bei jeder Aktion ausreichend mit Blut gefüllt. Daher führt hier nicht jeder Herzschlag zum Erfolg, d.h. zu einer tastbaren Pulswelle. Die Differenz zwischen tastbarer Pulsfrequenz und abgehorchter Herzfrequenz wird Pulsdefizit genannt.

Röntgenuntersuchungen in der Kardiologie

Am Anfang der Röntgendiagnostik steht bei Herz-Kreislauf-Erkrankungen eine Aufnahme des Brustkorbs (Thorax) von der Seite und von hinten. Mit dem Röntgenthorax ist eine Aussage zu Herzgröße und -form, zum Kaliber der Lungengefäße und der Aorta, zu Gefäßverkalkungen sowie zum Flüssigkeitsgehalt der Lunge und damit indirekt auch zur Herzfunktion möglich.

Angiografie. Als konventionelle Angiografie wird das Einspritzen von Röntgenkontrastmittel in Blutgefäße und ihre Darstellung in Röntgenaufnahmen bezeichnet. Die Untersuchungsmethode ist für venöse und arterielle Gefäßverläufe, Gefäßsystem, Aorta und für alle Körperregionen anwendbar und macht selbst in kleinsten Gefäßen Engstellen und Verschlüsse sichtbar.

Die digitale Subtraktionsangiografie (DSA) ist eine Weiterentwicklung dieser Methode, bei der vor und nach der Kontrastmittelgabe aufgenommene Röntgenbilder miteinander verglichen werden. Alle unveränderten Strukturen, z. B. Knochen und Weichteile, werden vom Computer herausgerechnet – übrig bleibt ein Bild, auf dem nur noch die mit Kontrastmittel gefüllten Blutgefäße zu sehen sind.

Die Darstellung des Venenverlaufs nach Einspritzen von Kontrastmittel in eine Fuß- oder Handvene heißt Phlebografie. Sie zeigt Abflusshindernisse, z. B. Thrombosen und die Beschaffenheit der Venenabflüsse.

So funktionieren Herz und Kreislauf

Blutkreislauf

Ein leistungsfähiger Organismus benötigt ausreichend Sauerstoff und Nährstoffe und muss von Rückständen des Stoffwechsels befreit werden. Im menschlichen Körper geschieht dies ganz überwiegend über den Blutkreislauf, der als geschlossenes Röhrensystem den ganzen Körper durchzieht. Die beteiligten Blutgefäße werden in drei Gruppen eingeteilt.

  • Arterien (Schlagadern, Pulsadern) transportieren das Blut vom Herzen weg. Sie sind muskelkräftig, weil sie das vom Herzen mit Wucht ausgeworfene Blut aufnehmen müssen und weiterverteilen.
  • Venen führen das Blut wieder zum Herzen zurück. Es gibt mehr Venen als Arterien und ihr innerer Durchmesser (Lumen) ist weiter. Ein Großteil der Blutmenge des Körpers wird in den Venen gespeichert und kann durch deren Engstellung bei Bedarf den Arterien rasch zur Verfügung gestellt werden. Über die Blutfüllung der oberflächlichen Venen reguliert der Körper zudem die Wärmeabgabe.
  • Zwischen Venen und Arterien liegen die winzigen Kapillaren (Haargefäße), die durch ihre sehr dünnen Wände den Stoffaustausch zwischen Blut und Gewebe ermöglichen. Einige Kapillaren sind in Ruhe geschlossen und öffnen sich erst unter Belastung, wenn der Sauerstoffbedarf im Gewebe ansteigt.

Innerhalb dieses Röhrensystems sorgt das Herz als Motor für einen steten Blutfluss und einen ausreichenden Blutdruck. Das Herz hat etwa die Größe einer Faust und liegt zwischen beiden Lungenflügeln auf dem Zwerchfell. Das Herz schlägt nicht nur sprichwörtlich links, der größere Teil des Herzens befindet sich tatsächlich im linken Brustkorb (Thorax, Pectus).

Rechtes und linkes Herz

Das Herz kann man sich als hohlen Muskelballon vorstellen, der innen zu den blutgefüllten Herzhöhlen hin von einer Herzinnenhaut (Endokard) ausgekleidet und nach außen von einem Herzbeutel (Perikard, Pericardium) umgeben ist. Der Herzmuskel heißt fachsprachlich Myokard.

Das Herz wird durch die Herzscheidewand in eine rechte und eine linke Hälfte getrennt. Jede Herzhälfte besteht aus einem Vorhof (Atrium) und einer Kammer (Ventrikel). In den Vorhöfen wird das zum Herzen fließende Blut gesammelt, anschließend portionsweise in die muskelstärkeren Herzkammern abgegeben und von diesen wieder aus dem Herzen gepumpt.

Rechter und linker Herzanteil unterhalten zwei unterschiedliche Blutkreislaufsysteme, die innerhalb des Herzens ineinander übergehen:

  • Im rechten Herzen wird das aus dem Körper kommende, sauerstoffarme Blut gesammelt und in die Lunge gepumpt, in der es mit Sauerstoff angereichert wird. Anschließend gelangt es über die Lungenvenen erst in den linken Vorhof, von dort in die linke Hauptkammer. Dieser kurze Blutkreislauf vom rechten Herzen über die Lunge zum linken Herzen wird kleiner Kreislauf oder Lungenkreislauf genannt.
  • Die linke Kammer pumpt das sauerstoffreiche Blut in die Aorta (Hauptschlagader). Von dort aus verteilt es sich in alle Köperregionen, versorgt das Gewebe mit Sauerstoff und Nährstoffen, nimmt Stoffwechselendprodukte auf und fließt schließlich über die Venen wieder zum rechten Herzen zurück. Beim Passieren von Dünndarm, Dickdarm und Leber nimmt das Blut die verdauten Substanzen aus der Nahrung auf. Dieser Teil des Blutkreislaufs wird großer Kreislauf oder Körperkreislauf genannt.

Die Herzaktion

Der Herzschlag ist eine automatische Aktion der Herzmuskulatur, die ein ständiges Zusammenziehen (Kontraktion) und Erschlaffen des Herzens gewährleistet. Blut wird so in einem gleichmäßigen Rhythmus ungefähr einmal pro Sekunde aus dem Herzen in die angrenzenden großen Gefäße gepumpt. Diesen Teil der Herzaktion nennt der Arzt Systole. Im Anschluss daran werden die entleerten, erschlafften Herzkammern wieder neu mit Blut gefüllt. Diesen Vorgang bezeichnet man als Diastole. Dabei schlagen die beiden Vorhöfe gegensinnig zu den beiden Herzkammern: Während der Kammerkontraktion strömt Blut in die leeren Vorhöfe. Sobald die entleerten Herzkammern erschlaffen, kontrahieren sich die Vorhöfe und geben ihr Blut in die Kammern ab. Während der Kammerkontraktion füllen sich dann die Vorhöfe über einen Unterdruckmechanismus wieder mit Blut.

Innerhalb der Herzhöhlen gewährleisten die Herzklappen als Ventile, dass das Blut in die richtige Richtung fließt. Die Herzklappen sind Ausstülpungen der Herzinnenhaut. Im rechten Herzen sind dies die Trikuspidalklappe zwischen Vorhof und Kammer sowie die Pulmonalklappe zwischen Kammer und Lungenschlagader. Links trennt die Mitralklappe Vorhof und Kammer, während die Aortenklappe den Blutfluss aus der Hauptschlagader zurück in die Herzkammer verhindert.

Durchblutung des Herzens

Der Herzmuskel arbeitet Sekunde für Sekunde 24 Stunden am Tag, verbraucht dabei viel Energie und ist deshalb auch selbst auf eine 100 % zuverlässige Blut- und Sauerstoffversorgung angewiesen. Diese Aufgaben übernehmen die Herzkranzgefäße (Koronargefäße), die direkt im Anschluss an die Aortenklappe als rechte und linke Herzkranzarterie (Koronararterie) aus der Hauptschlagader abgehen und sich anschließend vielfach über den gesamten Herzmuskel verzweigen. Eine große Herzvene, der Koronarsinus, sammelt das Blut der Herzkranzarterien und leitet es in den rechten Vorhof zurück.

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